European Radiology:使用增强CT的放射组学在预测结直肠癌患者术后复发方面的应用
时间:2022-02-13 19:22:02 热度:37.1℃ 作者:网络
结直肠癌(CRC)是全球范围发病率前十的恶性肿瘤之一,由于年龄结构的变化和人口增长,预计未来几十年CRC的发病率将继续增加。
癌症的特点是在肿瘤发展的不同阶段具有明显的肿瘤内遗传异质性,这一特性可以通过放射组学分析在医学图像上进行评估。影像学特征可以作为一种生物指标的替代参数,应用于诊断、预后以及与治疗反应相关的基因表达谱系。大多数已建立的放射组学模型均是基于计算机断层扫描(CT)图像,包括了不同阶段的CRC,目前还没有基于CT的放射组学模型来预测II期和III期CRC的复发情况。
近日,发表在European Radiology杂志的一项研究评估了使用放射组学定性的对比增强(CE)CT扫描预测作为II期和III期CRC患者复发的价值,为CRC患者个性化治疗方案的制定及评估提供了参考依据。
本项研究纳入了193名在在2008年7月1日至2017年3月15日期间在法国两个不同的大学医院被诊断为II期和III期结直肠腺癌的患者。采用了统计学协调方法Bootstrapped ComBat(B-ComBat)平衡了两个中心数据的差异性。使用3种不同的机器学习(ML)建立的预测无病生存(DFS)模型。(1)多变量回归(MR),在基于最小绝对收缩和选择算子(LASSO)的特征选择后进行10倍交叉验证,(2)随机森林(RF)和(3)支持向量机(SVM),两者都有嵌入式特征选择。
与使用未经转换的原始数据相比,经过我们提出的B-ComBat协调后,平衡模型和95%敏感性模型的性能都系统地提高了。将一个临床变量(术后化疗)与两个放射组学形状描述符(紧凑性和最小轴长)相结合的多变量回归模型取得了最具临床意义的性能,其BAcc为0.78,MCC为0.6,与所需的95%敏感性相关。由此产生的DFS方面的分层是显著的(p = 0.00021),特别是与使用未经调和的原始数据相比(p = 0.17)。
图 原始和统一的BComBat的主成分分析。
本研究表明,通过拟议的协调过程,来自对比增强CT的放射组学模型可以在两个中心的队列中得到训练和验证,并表现出了对II期和III期结直肠癌患者复发预测的良好性能。这些模型可以协助临床对手术后的病人进行风险分层,并依次调整治疗方法,以达到患者利益的最大化。对于高复发风险的患者来说,可以进行术后监测或化疗的加强以巩固疗效。
原文出处:
Bogdan Badic,Ronrick Da-Ano,Karine Poirot,et al.Prediction of recurrence after surgery in colorectal cancer patients using radiomics from diagnostic contrast-enhanced computed tomography: a two-center study.DOI:10.1007/s00330-021-08104-4